Descubren planetas 'esponjosos' que revelan cómo se forman los mundos más comunes de la galaxia

Los científicos han logrado observar un fenómeno que podría resolver uno de los grandes misterios de la formación planetaria: cómo nacen y evolucionan los planetas más abundantes del universo conocido. El hallazgo se produjo al estudiar el sistema estelar V1298 Tau, donde cuatro planetas jóvenes están experimentando una dramática transformación.

Los planetas, que orbitan una estrella de apenas 20 millones de años (comparada con los 4.500 millones de años de nuestro Sol), tienen entre cinco y diez veces el radio de la Tierra, pero solo entre cinco y quince veces su masa, según los investigadores. Esto les confiere una densidad extremadamente baja, comparable a la del poliestireno, lo que los convierte en lo que los científicos denominan planetas "super esponjosos" o "super puff".

"Lo que resulta tan emocionante es que estamos viendo una vista previa de lo que se convertirá en un sistema planetario muy normal", explicó John Livingston, autor principal del estudio del Centro de Astrobiología en Tokio, Japón, citado por Phys.org. "Los cuatro planetas que estudiamos probablemente se contraerán hasta convertirse en 'super-Tierras' y 'sub-Neptunos', los tipos más comunes de planetas en nuestra galaxia, pero nunca habíamos tenido una imagen tan clara de ellos en sus años formativos".

Estos planetas están perdiendo rápidamente sus atmósferas superiores y se están contrayendo, un proceso que continuará durante miles de millones de años hasta que alcancen tamaños entre los de la Tierra y Neptuno. Este descubrimiento es particularmente significativo porque nuestro Sistema Solar carece de planetas de este tipo, a pesar de que son los más comunes en la galaxia.

"V1298 Tau es un eslabón crítico entre las nebulosas formadoras de estrellas y planetas que vemos por todo el cielo, y los sistemas planetarios maduros que ahora hemos descubierto por miles", señaló Erik Petigura, profesor de física y astronomía de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) y segundo autor del estudio.

Los investigadores lograron medir con precisión las masas de los cuatro planetas analizando cómo sus gravitaciones se afectan mutuamente, provocando pequeñas variaciones en los tiempos de sus tránsitos frente a la estrella. Estas mediciones confirmaron que los planetas tienen densidades excepcionalmente bajas.

"Nuestras mediciones revelan que son increíblemente ligeros, algunos de los planetas menos densos jamás encontrados. Es un paso crítico que convierte una teoría de larga data sobre cómo maduran los planetas en una realidad observada", afirmó Livingston.

James Owen, coautor del estudio del Imperial College de Londres, quien dirigió el modelado teórico, explicó: "Estos planetas ya han experimentado una transformación dramática, perdiendo rápidamente gran parte de sus atmósferas originales y enfriándose más rápido de lo que esperaríamos según los modelos estándar. Pero todavía están evolucionando. Durante los próximos miles de millones de años, continuarán perdiendo su atmósfera y se reducirán significativamente, transformándose en los sistemas compactos de super-Tierras y sub-Neptunos que vemos por toda la galaxia".

El descubrimiento dependió tanto de la suerte como del trabajo meticuloso. Los científicos tuvieron que determinar las órbitas precisas de los planetas observando sus tránsitos, los breves descensos en el brillo de su estrella cuando los planetas pasan frente a ella. Para el planeta más externo, cuya órbita era particularmente difícil de determinar, los investigadores tuvieron que hacer estimaciones educadas basadas en modelos computacionales.

"No podía creerlo", dijo Petigura sobre el momento en que lograron observar el tránsito del planeta más externo con telescopios terrestres en su primer intento. "El momento era tan incierto que pensé que tendríamos que intentarlo al menos media docena de veces. Fue como hacer un hoyo en uno en golf".

La hipótesis de que los planetas jóvenes tienen densidades muy bajas existía desde hace tiempo, pero nunca se había medido directamente hasta ahora. "Al pesar estos planetas por primera vez, hemos proporcionado la primera prueba observacional. Son, de hecho, excepcionalmente 'esponjosos', lo que nos da un punto de referencia crucial y largamente esperado para las teorías de evolución planetaria", señaló Trevor David, del Instituto Flatiron, quien lideró el descubrimiento inicial del sistema en 2019.

Este hallazgo proporciona una pieza fundamental para entender cómo se forman y evolucionan los planetas, especialmente aquellos tipos que son más comunes en nuestra galaxia pero que no están presentes en nuestro Sistema Solar, representando un verdadero "eslabón perdido" en nuestra comprensión de la formación planetaria.